Les développements de l’Intelligence Artificielle (IA) sont en train de révolutionner la prévision météorologique et océanique. En 2022 et 2023, trois nouveaux modèles de prévisions météorologiques, entraînés sur plus de 30 ans d’observations et d’analyses météo, ont été développés presque simultanément par Google, Microsoft et NVIDIA. La fiabilité de ces prévisions, basées sur l’intelligence artificielle, est aujourd’hui équivalente, et parfois supérieure, à celle des centres opérationnels institutionnels : le centre européen (ECMWF) ou américain (NOAA). La grande différence, réside dans le temps de calcul !
Une fois entraîné, un réseau de neurones calcule mille fois plus vite qu’un modèle numérique classique qui doit résoudre pour chaque prévision un ensemble complexe d’équations dynamiques, thermodynamiques et chimiques de l’atmosphère pour fournir une prévision pour les dix jours à venir. La start-up française Amphitrite, issue des laboratoires de recherche du CNRS et de l’École Polytechnique, s’attaque à la prévision de l’état de la mer : courants marins, vagues et vents de surface. La méthodologie diffère de celles de modèles IA globaux qui modélisent toutes les couches océaniques de la surface aux grandes profondeurs. Amphitrite développe des modèles experts qui se concentrent sur les 10-20m de la couche de surface, celle qui impacte les grands navires marchands. Ces modèles experts peuvent faire aujourd’hui une prévision à sept jours des courants de surface sur l’ensemble des océans en moins d’une demi-heure sur un PC de bureau boosté par un processeur NVIDIA. En fusionnant de multiples observations satellites de la surface océanique (figure ci-dessous) ces nouveaux modèles de prévision basés sur l’IA fournissent des prévisions des courants marins à haute résolution (3-4km) avec une fiabilité qui est 30 à 60% supérieure aux modèles numériques standards.
Cette nouvelle génération de données permet aujourd’hui de faire un routage fin pour que les navires exploitent au mieux les courants de surface. Il suffit parfois de se décaler de quelques dizaines de miles nautiques de sa route, d’ajouter trois à quatre waypoints supplémentaires, pour être du bon côté des courants !
Dans l’exemple ci-dessous, un roulier naviguant le long de la côte algérienne en novembre 2023 a pu bénéficier de ce routage fin court-terme. Le voyage planifié initialement lui faisait traverser plusieurs tourbillons côtiers avec des zones de courants à contre-sens. Grâce à la trajectoire optimisée qui a été fournie deux jours à l’avance le navire a pu modifier sa trajectoire légèrement vers le nord, pour se positionner du bon côté des tourbillons. Le code couleur le long de la trajectoire indique comment la vitesse fond du navire (SOG) est accélérée (vert) ou ralentie (rouge) par les courants.
Ce détour mineur a permis au navire de gagner plus d’une heure sur son trajet et de réduire sa consommation de carburant de 4 % en ajustant sa vitesse d’arrivée. Pour ces faibles déviations de routes, les conditions de vents et de vagues restent quasiment inchangées et les gains ainsi obtenus sont principalement dus aux courants côtiers.
L’optimisation de route des navires, qui permet d’éviter les zones de mauvais temps, était jusqu’à présent surtout réservée aux grands trajets transocéaniques de deux ou trois semaines. Grâce à des courants de haute résolution, plus fiables, l’optimisation de route est maintenant possible sur des trajets côtiers de quelques jours avec un risque beaucoup plus faible en cas d’erreur sur la prévision. Amphitrite a développé en collaboration avec des armateurs et de nombreux commandants, au travers de divers sondages (notamment auprès des membres de l’Afcan) une interface web intitulé The Ocean Bulletin (https://bulletin.amphitrite.fr). Ce processus a été indispensable pour faire évoluer l’ergonomie de l’interface et développer les fonctionnalités les plus utiles. Ce site web permet de visualiser facilement l’ensemble des conditions météorologiques et océaniques sur l’ensemble du globe. Il est opérationnel pour le routage de plusieurs trajets de port à port en mer Méditerranée. Il fournit ainsi une route optimale pour une vitesse de surface moyenne ou un ETA défini à l’avance. Fin avril 2025, Amphitrite aura une nouvelle version The Ocean Bulletin qui fournira des informations météorologiques et océaniques le long d’un trajet défini par l’utilisateur sur l’ensemble du globe et dans les mois à venir des optimisations à fine échelle sur les principales routes entre l’Asie et l’Europe. The Ocean Bulletin, est gratuit pour les fonctionnalités de base. En revanche, les fonctionnalités plus avancées (impacts sur l’ETA, warnings météorologiques en fonction de seuils définis par l’utilisateur) nécessitent un abonnement payant. Les premiers essais de propositions d’optimisation de routes en Méditerranée sont pour le moment gratuits.
Le développement d’un tel outil nécessite un processus permanent d’évolution et d’amélioration, le retour d’expérience des capitaines demeure primordial. Amphitrite lance ainsi un nouveau sondage, accessible par QR Code, sur l’usage des plateformes météorologiques par les navigants.
Cdt Christophe CHABILLON
Vice-président de l’AFCAN
